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为解决传统临床评估上肢运动功能工具的局限性,研究人员开展了关于低成本触摸屏式上肢运动学评估工具可靠性、有效性和敏感性的研究。结果显示该工具可靠、有效且对运动障碍敏感,可辅助临床评估,为个性化康复提供依据。
在医学领域,脑卒中是一种严重威胁人类健康的疾病。大约 70 - 80% 的脑卒中幸存者会出现上肢运动障碍,这不仅严重影响他们的日常生活,降低生活质量,还大大增加了医疗系统和护理人员的负担。传统的临床评估工具,如基于观察的量表和测试,虽然具有标准化和易于使用的优点,但它们存在明显的缺陷。这些工具对细微变化的敏感性较差,评分可能存在主观性,而且耗时较长。同时,它们难以提供关于运动各个组成部分的详细信息,无法准确反映患者运动功能的真实状况。
为了克服这些问题,寻找更有效的评估方法,来自西班牙的研究人员展开了一项重要研究。该研究发表在《Journal of NeuroEngineering and Rehabilitation》上。研究人员旨在评估一种低成本、基于触摸屏的运动学评估工具,用于测量脑卒中患者上肢功能的可靠性、有效性和对运动障碍的敏感性。
研究人员采用了多种关键技术方法。首先,设计了一项视觉引导的伸手任务,让参与者在 40 英寸的触摸屏上从中心目标依次触摸五个呈圆形排列的外部目标,再返回中心目标。同时,使用 Fugl-Meyer 上肢评估量表(Fugl-Meyer Assessment for Upper Extremity,评估上肢的意志运动、反射活动、功能、协调和速度,得分 0 - 66 分,分数越高表示上肢运动功能越好)、箱框测试(Box and Block Test,通过测量在规定时间内从盒子的一个隔间转移到另一个隔间的木块数量来评估手部的大体灵巧性)和九孔插钉测试(Nine Hole Peg Test,测量将九个钉子放入孔中并取出所需的时间,时间越短表示手部精细运动灵巧性越好)对参与者的运动功能进行评估。然后,提取并分析伸手任务中的运动轨迹运动学指标,通过计算组内相关系数(ICC)、测量标准误差(SEM)、最小可检测变化(MDC)评估可靠性,用 Pearson 或 Spearman 相关性评估收敛效度,对比不同运动功能参与者的表现评估对运动障碍的敏感性。参与者来自西班牙 Vithas Hospital El Consuelo 神经康复服务中心的长期康复项目,经过筛选,最终 64 名符合条件的脑卒中患者参与研究。
在可靠性方面,所有运动学指标都显示出良好到优秀的可靠性。除轨迹长度和达到最大速度的时间可靠性为强,归一化平均速度可靠性为中等外,其余指标可靠性均为优秀。例如,轨迹误差、平均速度和速度峰值数量的可靠性最高。测量标准误差(SEM)百分比普遍较低,除轨迹误差的最小可检测变化(MDC)较差外,其余指标的 MDC 值可接受或优秀。Bland-Altman 分析显示,不同试验中获得的运动学测量结果之间具有高度一致性,大多数测量值落在一致性界限(LOAs)内的比例较高,表明该评估工具能提供稳定可靠的测量结果。
收敛效度方面,运动学测量指标与 Fugl-Meyer 上肢评估量表、箱框测试和九孔插钉测试之间存在多种显著相关性。除轨迹长度外,所有运动学参数与 Fugl-Meyer 上肢评估量表都具有收敛效度,其中轨迹误差、运动时间和速度峰值数量的相关性较高。运动时间、平均速度、达到最大速度的时间、速度峰值数量和归一化平均速度与箱框测试和九孔插钉测试均存在相关性,且与九孔插钉测试的相关性更强,这表明该运动学评估对精细运动控制和灵巧性更为敏感。
对运动障碍的敏感性方面,研究对比了运动功能最好和最差的参与者的表现。运动功能最差的参与者运动轨迹更不稳定、不流畅,到达目标的距离更长;而运动功能最好的参与者轨迹更直接、更平滑,到达目标所需距离更短。在运动学参数上,运动功能越差,相关参数表现越差,如运动时间更长、轨迹更长、准确性更低、速度更慢、速度峰值更多、平滑度更差等,这充分体现了该评估工具对不同程度运动障碍的敏感性。
研究结论表明,这种基于触摸屏的运动学评估是一种可靠、有效且敏感的工具,能够补充传统临床评估,为医生提供更多关于患者运动表现的详细信息,有助于制定个性化的康复策略。尽管该研究存在一定局限性,如运动学结果可能受特定任务和测量指标的影响、平面运动可能限制生态效度、无法提供关节数据和检测代偿策略等,但考虑到其成本低、使用方便、能快速获得结果等优点,它在脑卒中康复临床实践中具有广阔的应用前景,有望成为一种广泛应用的评估手段,为脑卒中患者的康复治疗带来新的突破。